Física. Temperatura
Enviado por francisco1508 • 5 de Febrero de 2018 • Tareas • 872 Palabras (4 Páginas) • 748 Visitas
Temperatura
Francisco Alvarez Rodriguez
Física
Instituto IACC
Lunes 05 de febrero de 2018
Desarrollo
Ejercicio 1:
Escriba en grados Kelvin las siguientes temperaturas.
Para expresar en grados Kelvin las temperaturas solicitadas, utilizaremos la siguiente formula:
[pic 1]
a) 𝑇 = 1458° [C]
Reemplazando en la formula tenemos
[pic 2]
[pic 3]
Por lo tanto, [pic 4]
b) 𝑇 = −177° [C]
Reemplazando en la formula tenemos
[pic 5]
[pic 6]
Por lo tanto, [pic 7]
c) 𝑇 = 0° [C]
Reemplazando en la formula tenemos
[pic 8]
[pic 9]
Por lo tanto, [pic 10]
d) 𝑇 = 50° [C]
Reemplazando en la formula tenemos
[pic 11]
[pic 12]
Por lo tanto, [pic 13]
Ejercicio 2:
Un estanque, sellado de agua, se encuentra a 221° [K]. Determine el estado del agua (vapor, líquido o hielo). Justifique su respuesta.
Aplicamos la fórmula para determinar los °C en el que se encuentra el estado del agua.
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
[pic 17]
Por lo tanto, es agua al interior de estanque se encuentra en estado sólido (congelado) a -52°C.
Ejercicio 3:
En el invierno, cuando la temperatura alcanza los -6 grados (𝑇𝑖 = −6° [C]), un puente en hierro tiene un largo de 1.2 kilómetros (1200 [m]). Determine qué largo alcanza en el verano cuando la temperatura es de 40 grados (𝑇𝑓 = 40° [C]).
Datos:
Ti = -6°[C]
Li = 1200 [m]
T2 = 40° [C]
L2 = ¿?
Coeficiente de dilatación del hierro es 1,2*10-5[°C-1]
Aplicamos la formula [pic 18]
Reemplazamos
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
Por lo tanto, la distancia que alcanza el puente en verano cuando la temperatura es de 40°C es un largo de 1200,66[m].
Ejercicio 4:
Una barra de cobre tiene un largo de 3.2 [m], y se encuentra a una temperatura de 524° [C]. Repentinamente, para enfriarla, es introducida a un estanque de agua que se encuentra a temperatura ambiente (16° [C]). Y se mantiene ahí hasta que la barra alcanza la temperatura del agua. Determine cuál es largo final de la barra.
Datos:
L1 = 3,2[m]
T1 = 524°[C]
T2 = 16°[C]
L2 = ¿?
Coeficiente de dilatación del cobre es 1,7*10-5 [°C-1]
Reemplazamos en la formula : [pic 22]
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
Por lo tanto, el largo final de la barra a temperatura ambiente es de 3,17 [m]
Ejercicio 5:
Una cámara cerrada con un volumen fijo de 0.68 [m3] se encuentra llena de nitrógeno (gas ideal). Considerando que su temperatura y presión son de 𝑇 = 19° [C] y 𝑃 = 110 000 [Pa] respectivamente, determine el número total de partículas dentro de la cámara.
Datos:
V = 0,68 [m3]
T = 19° [C] = 292°[K]
P = 110000 [Pa]
n = ¿?
kB = 1,38 * 10-23[J/K]
Aplicamos la siguiente formula y reemplazamos: 𝑃 ∙ 𝑉 = 𝑛 ∙ 𝑘𝐵 ∙ T
[pic 27]
[pic 28]
[pic 29]
[pic 30]
Por lo tanto, el número total de partículas es 1,85*1025
Ejercicio 6:
Para la cámara del ejercicio 5, determine cuál sería el valor de la presión al interior si aumentamos su temperatura a los 400° [C].
Datos:
P = ¿?
T = 400° [C] = 673,15° [K]
Aplicamos la siguiente formula y reemplazamos: 𝑃 ∙ 𝑉 = 𝑛 ∙ 𝑘𝐵 ∙ T
[pic 31]
[pic 32]
[pic 33]
Por lo tanto, al aumentar la temperatura al interior del estanque, tenemos una presión de 25,34*104[Pa]
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